Итальянский живописец венецианской школы эпохи барокко. Родился в Удине. С 1679 жил и работал в Венеции; в 1685—1690-х годах посетил Рим, где испытал влияние работ Дж. Паннини и Г. Ван Виттеля. Карлеварис был высокообразованным человеком, профессором математики. На портрете кисти венецианца Б. Наццари (Оксфорд, Музей Эшмолеан) Карлеварис изображен с циркулем, глобусом, книгами, занятым науками. С математической точностью он рассчитывал размеры изображаемого пространства, оптический ракурс, распределение света и тени, прибегая к помощи камеры-обскуры. Карлеварис заслужил прозвище Лука да Дзенобио, так как его покровителем был венецианский меценат Дзенобио, украшавший ведутами художника свой дворец. Произведения мастера охотно покупали и английские туристы, среди которых он тоже имел покровителей.

Более поэтичны ведуты Карлевариса с изображениями маленьких венецианских площадей (кампи и кампьелло) и расположенными на них церквами Санта Мария делла Формоза, Сан Моизе, Санта Мария деи Мираколи. В них почти нет фигур, и сами эти живописные церкви являются главным украшением тихих уголков Венеции.  Городской вид выглядит в его ведутах не как сценическая декорация, а как пейзаж, в котором передано световоздушное пространство. Особым очарованием обладают и ведуты Карлевариса со старыми средневековыми мостами — «Мост в Вероне» (Венеция, частное собрание), «Церковный мостик у Санта Мария делла Салюте» (Хартфорд, Атенеум), здесь он вводит стаффаж, словно сопоставляя приметы истории и жизнь современного города.

Издание гравюр по выполненным с помощью оптической камеры рисункам Луки Карлевариса, предпринятое венецианцем Доменико Ловиза в 1703 году, оказало значительное влияние на развитие ведуты в 18 столетии и популяризацию ее в офорте. Карлеварис создавал также парадные портреты своего покровителя графа Бальби и членов его семейства (Портрет Катарины Бальби, Венеция, Реццонико). Дочь Луки Карлевариса Марианна Карлеварис (1703—1750) была художницей, последовательницей Розальбы Каррера и также писала портреты семейства Бальби (Портрет Корнелии Фосколо Бальби, Венеция, Музей Коррер), детские портреты в нежной серебристо-голубой и пепельной гамме. Умер Лука Карлеварис в 1730 году в Венеции.